新教材同步系列2024春高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素同步微专题1元素及其化合物的性质及应用课件新人教版必修第二册

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第五章　化工生产中的重要非金属元素同步微专题1　元素及其化合物的性质及应用1．由点到面构建知识框架掌握9种核心物质的性质及应用，如氯气(Cl2，黄绿色、刺激性、有毒气体)；二氧化硫(SO2，无色、刺激性、有毒气体)；氨气(NH3，无色、刺激性气体)；硫酸(H2SO4，高沸点、难挥发性强酸)；硝酸(HNO3，无色、易挥发性强酸)；二氧化硅(熔点高、硬度大、不溶于水的酸性氧化物)；碳酸钠(Na2CO3)和碳酸氢钠(NaHCO3)；铝的化合物；铁盐(含Fe3+)和亚铁盐(含Fe2+)。2．由“共性”探“个性”(1)常见单质的共性与个性(2)常见氧化物的共性与个性①金属氧化物的共性与个性a．碱性氧化物的共性：与酸反应生成盐和水；与酸性氧化物反应生成盐。b．个性②非金属氧化物的共性与个性a．酸性氧化物的共性溶于水可生成含氧酸；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。b．个性(3)常见酸的共性与个性a．共性b.个性注意：浓、 稀HNO3均有强氧化性，与金属反应均不能生成H2；浓H2SO4有强氧化性，与金属反应生成SO2, 稀H2SO4与金属反应可生成H2；相同条件下，酸性强弱：HClO4>HClO3>HClO2>HClO。(4)常见碱的共性与个性(5)常见盐的共性与个性a．共性盐有四条通性：与盐反应生成两种新盐；与碱反应生成新盐与新碱；与酸反应生成新盐与新酸；与较活泼金属可发生置换反应。b．个性【典型例题】例1　 (2022·广东佛山月考)下列有关物质的性质和用途的说法正确，且存在因果关系的是 (　　)A．钠、钾的还原性强，可用作原子反应堆的导热剂B．Fe2O3是红棕色粉末，可用作红色油漆颜料C．含钾元素的物质灼烧时会使火焰呈黄色，可用于制作烟花D．铝制餐具表面有一层致密的氧化膜，可用来蒸煮或长时间存放碱性食物【答案】B【解析】K－Na合金熔点低，在室温下呈液态，导热能力强，可用作原子反应堆的导热剂，这与钠、钾的还原性强弱无关，A错误； Fe2O3是红棕色粉末，可用作红色油漆或红色涂料等的颜料，B正确；含钠元素的物质灼烧时会使火焰呈黄色，可用于制作烟花，C错误；铝制餐具表面有一层致密的氧化膜，对内层金属起保护作用，但这层氧化膜的成分Al2O3是两性氧化物，能够与碱性物质发生反应，因此不能用来蒸煮或长时间存放碱性食物，D错误。例2　(2022·湖南师大附中期末)下列关于Si、Cl、S非金属元素单质及其化合物的说法正确的是 (　　)A．实验室可用浓硫酸干燥硫化氢气体B．陶瓷、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品C．二氧化硅主要用于制造计算机的芯片D．氯气及单质硫与铁反应生成的产物中，铁元素的化合价相同【答案】B【专题训练】1．(2023·广东汕头联考改编)化学与生活密切相关。下列有关物质用途错误的是 (　　)A．二氧化硫作食品防腐剂B．二氧化硅用于制造太阳能电池板C．BaSO4难溶于水和酸，可用作钡餐药剂D．NH3具有还原性和碱性，可用来检验氯气管道的泄漏【答案】B【解析】二氧化硫可作为食品添加剂，可起到防腐、漂白等作用，A正确；制造太阳能电池板的材料是硅单质而不是二氧化硅，B错误；BaSO4难溶于水和酸，可用作钡餐，C正确；NH3具有还原性和碱性，氯气和氨气反应生成氯化铵和氮气，观察到的现象是有白烟生成，因此氨气可用来检验氯气管道的泄漏，D正确。2．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是 (　　)【答案】B3．(2023·长春外国语学校期中)下列关于硅及其化合物的说法中，不正确的是 (　　)A．自然界中的硅元素全部是以化合态形式存在的【答案】B【解析】Si是亲氧元素，不能以单质形式存在于自然界中，主要以二氧化硅和硅酸盐形式存在，A正确；该反应只有在高温条件下进行，由于CO2是气体，逸出反应体系使反应得以继续进行，不能说明硅酸的酸性比碳酸强，比较硅酸和碳酸的酸性强弱要比较它们在水溶液中电离出H＋的难易程度，B错误；SiO2不溶于水，也不与水反应，不能用二氧化硅跟水直接反应制取硅酸，C正确；Na2SiO3可用作黏合剂、木材防火剂的原料，能够与玻璃反应，则实验室保存Na2SiO3溶液应用橡胶塞，不能用玻璃塞，D正确。4．(2023·甘肃永昌一中期中)X、A、B、C、D几种物质的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物已略去，已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。下列说法正确的是 (　　)A．X使蔗糖变黑的整个过程，只体现了X的脱水性B．若A为镁，则A在常温下遇到X会发生钝化C．若A为碳，则加热条件下与X反应只体现了X的强氧化性D．在加热、催化剂条件下，6.4 g B与足量的O2充分反应生成8.0 g D【答案】C【解析】X是一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑，则X为浓硫酸，D与H2O反应生成硫酸，则D为SO3，B与O2反应生成SO3，B为SO2。浓硫酸使蔗糖变黑的整个过程中，还有SO2、CO2生成，既体现了浓硫酸的脱水性，也体现了浓硫酸的强氧化性，A错误；若A为镁，镁在常温下遇到浓硫酸不会发生钝化，B错误；若A为碳，加热条件下C与浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O，浓硫酸只表现出强氧化性，C正确；加热、催化剂条件下，SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应，6.4 g SO2为0.1 mol，则生成的SO3物质的量小于0.1 mol即不可能生成8.0 g SO3，D错误。5．某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如下图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)，试回答下列问题：(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为___________________。(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是______________________。(3)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是_________。(4)A中加入的试剂可能是____________，作用是____________；B中加入的试剂可能是__________，作用是________________；E中加入的试剂可能是______________，作用是________________________。(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是C中：_____________，D中：______________如果去掉装置B，________(填“能”或“不能”)根据D中的现象判断气体X中有氢气，原因是______________。【解析】本题对Zn与浓H2SO4反应的产物进行推测，而后设计装置进行验证。设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。验证SO2可用品红溶液，验证H2可利用它的还原性，在加热条件下让气体通过CuO，再通过无水硫酸铜，同时必须注意验证H2时，应考虑空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对氢气检验的干扰。6．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：(1)组成A单质的元素的最高化合价为________。(2)B的化学式为________，B和碳反应生成A和E的化学方程式为________________________________________。(3)C的化学式为__________，D的化学式为 __________。【解析】由本题题眼“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似”，推知A为硅；根据框图B＋碳―→Si＋E，B既能与氧化钙反应又能与氢氧化钠反应，推知B为二氧化硅，进一步推知C为硅酸钙，D为硅酸钠，E为一氧化碳。